SU1472847A1

SU1472847A1 - Устройство дл измерени составл ющих пр мой и обратной последовательностей напр жений трехфазных генераторов

Info

Publication number: SU1472847A1
Application number: SU874250295A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Савелов; Юрий Петрович Артеменко; Владимир Иванович Шалыгин
Original assignee: Московский Институт Инженеров Гражданской Авиации
Priority date: 1987-04-01
Filing date: 1987-04-01
Publication date: 1989-04-15

Abstract

Изобретение относитс к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано в системах управлени электроэнергетическими узлами, например в автономных системах электроснабжени . Цель изобретени - повышение точности измерени составл ющих напр жений пр мой и обратной последовательностей в трехфазных генераторах при изменении частоты - достигаетс благодар введению преобразовател угол - код, жестко св занного с валом генератора, а также двух аналого - цифровых преобразователей, св занных через интерфейсный блок с микро ЭВМ. Работа устройства основана на вычислении напр жений пр мой и обратной последовательностей через коэффициенты Фурье дл последовательности импульсов, получаемых на выходах АЦП в течение периода. Число отсчетов за период равно числу импульсов преобразовател угол - код и выбираетс кратным четырем. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано в системах управлени электроэнергетическими узлами, например в автономных системах элек- тро снабжени .

Цель изобретени - повышение точности измерени составл ющих пр мой и обратной последовательностей напр жений трехфазных генераторов при изменении частоты.

На фиг. 1 приведен,i блок-схема устройства; на фиг, - блок-схема алгоритма работы при вычислени х составл ющих напр жений пр мой и обратной последовательностей.

Устройство содержит два аналого- цифровых преобразовател (АЦП) 1 и 2, делитель 3 напр жени из двух одинаковых резисторов, преобразователь угол - код 4, интерфейсный блок 5, в который вход т два приемопередатчика 6 и 7, дешифратор 8, элемент И 9 и одновибратор 10, а также микроЭВМ 11. Вал генератора жестко соединен с валом преобразовател угол - код 4. Первый вход делител 3 подключен к

Я ГчЭ

00 4

3-1472847

фазе А, а второй - к фазе Б.генератора .

Первьй аналоговый вход АЦП 1 подключен к фазе А, а второй - к фазе В генератора, первый аналоговый вход АЦП 2 подключен к фазе С генератора, а второй - к выходу делител 3. Выход преобразовател угол - код 4 подпадении сигналов Конец преобразова- 5 ни обоих АЦП на выходе элемента И 9 по вл етс сигнал, вызывающий срабатывание одновибратора 10, сигнал с которого поступает на вход прерывани микроЭВМ. Длительность сигнала

ключей к входам Пуск АЦП 1 и АЦП 2, 10 на выходе однозибратора определ етс выходы Конец преобразовани АЦП 1 и АЦП 2 подключены к входам Пуск АЦП 1 и АЦП 2, выходы Конец преобразовани АЦП 1 и АЦП 2 подключены соответственно к первому и второму входам элемента И 9 интерфейсного блока 5, выход которого вл етс входом одновибратора 10, выход последнего соединен в свою очередь с входом Прерывание микроЭВМ 11. Инфор- 20 мационные выходы АЦП i и АЦП 2 соединены соответственно с информационными входами приемопередатчиков 6 и 7, информационные выходы которых соединены с шиной Ввод данных микроЭВМ 11, вход дешифратора 8 подключен к шине адреса микроЭВМ 11s первый и второй входы дешифратора 8 подключены соответственно к входам ВК (выборка кристалла) приемопередатчиков 6 и

необходимым временем релаксации микро

ЭВМ на по вление сигнала прерывани i

« После поступлени сигнала прерыва-

15 ни в микроЭВМ она переходит к псд программе обработки данного ьрерыва- ни , котора заключаетс в вводе в микроЭВМ информации с выходов АЦП is 2 дл ее обработки. При этом на адресной шине микроЭВМ формируетс ад рес, соответствующий приемопередатчику 6, который дешифрируетс дешифратором 8, сигнал с которого поступает на вход ВК приемопередатчика 6, последний при этом подготовлен к передаче информации. Затем микроЭВМ вырабатывает сигнал СИА, который посту пает на вход Чтение приемопередатчиков , в результате чего происходит передача информации с выхода АЦП 1 на шину Ввод микроЭВМ. По вление информации на выходах приемопередатчика 6 сопровождаетс по влением сигнала на его выходе Вэ который посту25

30

7, входы Чтение которых объединены и подключены к выходу Синхронизаци активного устройства (СИА) микроЭВМ 11 выходы Выполнено (В) приемопередатчиков 6 к 7 объединены и подклю- 35 пает на ВХ°Д сип микроЭБМ, что свичены к входу Синхронизаци пассивного устройства (СИП) микроЭВМ 11.

Устройство работает следующим образом

Трехфазный генератор непосредст- 40 венно или через редуктор приводит во вращение вал преобразовател угол код 45 который формирует последовательность импульсов, равно отсто щих друг от друга, и число которых оста- 45 етс посто нным за период напр жени генератора, т.е. количество импульсов преобразовател 4 за период сигнала не зависит от продолжительности этого периода или частоты. При по- 50 отуплении импульса от преобразовател 4 на входы Пуск АЦП 1 и 2 осуществл етс преобразование в код мгновенных значений напр жений, приложенных - цанчый момент времени к входам 55 обоих . По окончании преобразовани на выходах Конец преобразовани по вл етс сигнал, свидетельствующий

детельствует о готовности информации к вводу микроЭВМ вводит информацию в ЦУ, по окончании ввода снимаетс сигнал СИА и адреса. Затем микроЭВМ устанавливает на шине адреса адрес, соответствующий приемопередатчику 7, и осуществл етс ввод информации с АЦП 2 аналогично описанному.

Обработка информации в микроЭВМ осуществл етс по следующему алгоритму .

Из электротехники известно, что напр жение пр мой (U|) и обратной (и) последовательностей линейных напр жений трехфазных систем можно определить следующим образом:

и.

U,

2U

-$

и W°

2U

А6

1 б

- - и

.J900

СО

(О

(2)

о готовности информации на выходах АЦП к дальнейшей обработке. При совпадении сигналов Конец преобразова- ни обоих АЦП на выходе элемента И 9 по вл етс сигнал, вызывающий срабатывание одновибратора 10, сигнал с которого поступает на вход прерывани микроЭВМ. Длительность сигнала

на выходе однозибратора определ етс

необходимым временем релаксации микроЭВМ на по вление сигнала прерывани i

« После поступлени сигнала прерыва-

ни в микроЭВМ она переходит к псд программе обработки данного ьрерыва- ни , котора заключаетс в вводе в микроЭВМ информации с выходов АЦП is 2 дл ее обработки. При этом на адресной шине микроЭВМ формируетс ад рес, соответствующий приемопередатчику 6, который дешифрируетс дешифратором 8, сигнал с которого поступает на вход ВК приемопередатчика 6, последний при этом подготовлен к передаче информации. Затем микроЭВМ вырабатывает сигнал СИА, который посту пает на вход Чтение приемопередатчиков , в результате чего происходит передача информации с выхода АЦП 1 на шину Ввод микроЭВМ. По вление информации на выходах приемопередатчика 6 сопровождаетс по влением сигнала на его выходе Вэ который посту

пает на ВХ°Д сип микроЭБМ, что свидетельствует о готовности информации к вводу микроЭВМ вводит информацию в ЦУ, по окончании ввода снимаетс сигнал СИА и адреса. Затем микроЭВМ устанавливает на шине адреса адрес, соответствующий приемопередатчику 7, и осуществл етс ввод информации с АЦП 2 аналогично описанному.

2U

-$

и W°

(О

2U

А6

1 б

- - и

.J900

СО

(2)

где UA5 - линейное напр жение АВ; U,n, -о UUP, + U,

со1 2 и А Б исв

Напр жение U i - это напр жение

«-и

со

, -Ј СО С,)

cos 2ЈL, (8)

на входе АЦП 2.

Напр жени Uftb, UCQ,e

могут

быть представлены через коэффициенты Фурье 1-й гармоники:

U

АВ

ЬД6 + ja

ЯВ j

Uco e

-J400

ЬГ.О + JarO .

Коэффициенты Фурье вычисл ютс по формулам:

ь.в-| sin J (5)

АВ

п

4-1

2П

- ттУ -

- (t;)

2

п

и

ш+х

Чп-Ct;) sin 21ri

п СО

-т

п

и iitib +4Г

U2 ЬАВ )2 +(ia

2

Алгоритм работы микроЭВМ заключаетс в вычислени х согласно формулам (5) - (Ю).

Результаты вычислений U и U2 хран тс в соответствующих чейках ОЗУ микроЭВМ и могут быть выведены на индикацию или использованы в алгоритмах защиты и управлени энергоузлом, которые реализует данна микроЭВМ.

Алгоритм, представленный на фиг. 2, вл етс алгоритмом обработки прерывани . Окончание обработки очередного прерывани соответствует выходу алгоритма,(фиг. 2) на блок Ввод ид ц, UC(J, . В период времени меж- ду окончанием обработки очередного прерывани и началом следующего микроэвм может выполн ть работу по дру

10

15

где UAB(t;),

Ucoi(t;) мгновенные значени напр жений и Uco в момент времени t( (эти напр жени снимаютс соответственно с АЦП1 и АЦП2; п - число отсчетов за

период или число импульсов преобразовател угол - код за период сигнала.

20

Начальный и конечный индексы суммировани в формулах (7) и (8) определ ют фазовый сдвиг на 90° напр жени Ucoi в соответствии, с формулой

25 (4) т.е. число п должно выбиратьс кратным четырем.

Следовательно, составл ющие пр мой и обратной последовательностей в соответствии с формулами (1) и (2)

30 могут быть вычислены по формулам:

(la )2

a

1JZ

2 в асо ;

40

гим программам с учетом их приоритета .

Claims

Формула изобретен И

Устройство дл измерени составл ющих пр мой и обратной последовательностей напр жений трехАазных генераторов , содержащее делитель напр жени из двух одинаковых последовательно

соединенных резисторов, первый вход которого подключен к фазе А, а второй - к фазе В генератора, отличающеес тем, что, с целью повышени точности при изменении частоты напр жени , в него введены два аналого-цифровых преобразовател , преобразователь угол - код, микроЭВМ и интерфейсный блок, в который вход т дешифратор, два приемопередатчика,

элемент И и одновибратор, причем первый аналоговый вход первого аналого-цифрового преобразовател подключен к фазе А генератора, а вто- рой - к фазе В генератора, первый аналоговьй вход второго аналого-цифрового преобразовател подключен к фазе С генератора, а второй - к выходу делител напр жени , вал генератора жестко соединен с валом преобразовател угол - код, выход которого подключен к входам Пуск обоих аналого-цифровых преобразователей, выходы Конец преобразовани аналоге- цифровых преобразователей подключены соответственно к первому и второму входам элемента И интерфейсного блока , выход которого соединен с входом

одновибратора, выход которого соеди- 20 пассивного устройства микроЭВМ.

нен с входом прерывани микроЭВМ, информационные выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей соединены соответственно с информационными входами первого и второго приемопередатчиков , информационные выходы которых соединены с шиной Ввод данных микроЭВМ, вход дешифратора подключен к шине адреса микроЭВМ, первьй и второй выходы дешифратора подключены соответственно к входам Выбор кристалла первого и второго приемопередатчиков, входы Чтение которых объединены и подключены к выходу Синхронизаци активного устройства микроЭВМ, выходы Выполнено обоих приемопередатчиков объединены и подключены к входу Синхронизаци

fr llfff ft fr

y -jjrg ff F

С /frar)

Ё

А--0 5-0

с--0 г-0

V.tW

A:A + lfA6(t} Slrt tsri/ 8 В + UAg(i)effS txt/fr

Нет

Ли

С С Uco (i) Sin tjri/ft

в--з+исд а),со} Xi/n

C LlilLJ

Htm

Ь -Q |

Hem

Да

JL

j C-QД- g j

H t